Dong dien trong chan khong

- Chân không lý tưởng là một môi trường không có một phân tử khí nào.- Trong thực tế, khi làm giảm áp suất chất khí trong một ống xuống dưới 10 -4 mmHg, lúc đó phân tử khí có thể chuyển

I Bản chất của dòng điện trong chân không

II Cường độ dòng điện trong chân không III Ứng dụng của dòng điện trong chân không

- Chân không lý tưởng là một môi trường không có một phân tử khí nào.

- Trong thực tế, khi làm giảm áp suất chất khí trong một ống xuống dưới 10 -4 mmHg, lúc đó phân tử khí có thể chuyển động từ thành nọ đến thành kia của ống mà không va chạm với các phân tử khác thì trong ống được xem là chân không.

• Do đó chân không là môi trường không có

các hạt tải điện nên cách điện trong điều kiện thường.

• Muốn tạo ra dòng điện trong chân không

phải làm phát sinh các hạt tải điện tự do

trong ống chân không

• Các kĩ thuật làm phát sinh các hạt electron

là phải cung cấp năng lượng ngoài cho các electron ở đầu cực catot để chúng thoát ra

khỏi bề mặt kim loại.

- Năng lượng cần truyền cho electron để thoát

ra khỏi mặt kim loai thông thường là cung

cấp nhiệt lượng nhờ sự đốt nóng cực kim

Ánh sáng là dòng hạt có năng lượng

• Khi ánh sáng đập vào bề mặt kim loai thì một

số photon phản xạ trở lại, một số đi sâu vào bên trong và va chạm các nguyên tử kim loại

• Các photon truyền năng lượng cho electron

trong nguyên tử và electron sẽ bị kích thích chuyển lên mức năng lượng cao hơn.

• Nếu năng lượng phôton cung cấp đủ lớn thì

electron có khả năng thoát ra khỏi bề mặt

kim loại

• Khi bắn phá bề mặt kim loại không phải là các photon mà là các hạt mang điện như electron hay ion thì cũng làm xuất hiện các electron tự do.

• Nếu gọi tỉ số giữa số electron thoát ra và số electron bắn phá vào vật

là δ thì :

Với kim loại nói chung : δ<2 Với chất bản dẫn : δ>10

• Ta biết rằng khi đặt vào HĐT U vào tụ điện

lớn Ugh thì tụ điện bị đánh thủng.

• Tương tự nếu đặt HĐT U rất lớn vào hai cực

của điốt, điện trường E sinh ra có thể rất lớn làm sinh ra một lực hút đủ lớn kéo electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại và phát sinh ra một dòng điện có cường độ yếu.

• Số lượng electron thoát ra tăng khi U tăng.

+ Đóng k 1 , m ở k 2 : G chỉ số không,

chứng tỏ không có dòng điện chạy

qua chân không

Vậy :Chân không là môi

trường cách điện tốt.

K1 R

- Đảo cực nguồn E 1 : G chỉ

số không, chứng tỏ không

có dòng điện chạy qua

chân không.

• Vậy : Dòng điện chạy qua chân

không (nếu có) chỉ theo một

+ Khi K được đốt nóng bởi nguồn E 2 : sẽ có :

sự phát xạ nhiệt electron tại K.

+ Khi chưa có điện trường ngoài (k 1 mở) : electron bứt ra khỏi K sẽ tụ tập gần K làm xuất hiện một điện trường hướng từ K (lúc này nhiễm điện dương) ra đám mây electron,

có tác dụng kéo electron trở về K, sau một thời gian sẽ xảy ra trạng thái cân bằng động giữa hai quá trình : electron bị phát xạ nhiệt

ra khỏi K và electron quay về K; tức là không

có sự dịch chuyển có hướng của electron nên không có dòng điện.

• Khi đặt vào giữa A và K một điện trường : giữa A và

K có điện trường tổng hợp

• Khi hướng từ A về K :

• Nếu E1 > E2 : có hướng từ A về K nên kéo electron

từ K về A sinh ra dòng điện.

• Nếu E1 < E2 : có hướng từ K về A có tác dụng kéo

electron quay về K nên không sinh ra dòng điện

(thực ra vẫn có dòng điện nhưng rất nhỏ là do khi

electron bứt ra khỏi K, nó có một động năng ban đầu nào đó).

• Khi hướng từ K về A : có hướng từ K về A có tác

dụng kéo electron quay về K nên không sinh ra dòng điện.

• Vậy : Dòng điện trong chân không là dòng

chuyển dời có hướng từ catốt đến anốt của các electron phát xạ nhiệt từ catốt dưới tác dụng của điện trường ngoài.

Khi U < Ubh : U tăng thì I tăng.

- Nhiệt độ của K càng lớn thì electron bị phát xạ

nhiệt càng nhiều nên cường độ dòng bão hoà càng lớn.

- Lý thuyết chứng tỏ mật độ dòng điện bão hòa

được tính theo công thức :

- Trong thực tế, để có dòng điện lớn, người ta phủ lên catốt một lớp oxit của kim loại kiềm thổ (bari,

stronti, canxi, ), khi bị đốt nóng các oxit này phát

ra nhiều electron hơn.

(Với B là hệ số phụ thuộc vào kim loại, A o là công thoát

electron từ mặt kim loại.)

- Trong thực tế, để có dòng điện lớn, người ta phủ lên catốt một lớp oxit của kim loại kiềm thổ (bari, stronti, canxi, ), khi bị đốt nóng các oxit này

phát ra nhiều electron hơn.

• Đặc tuyến

volt ampère:

+ Dùng trong các mạch khuếch đại dao động, máy phát dao động điện từ.

Đèn điện tử chân không hai cực Đèn điện tử chân không ba cực

- Đèn điện tử là một loại thiết bị dựa vào sự khống chế luồng điện tử phát xạ để thực

hiện những yêu cầu kỹ thuật phức tạp.

- Khi hoạt động, các đèn điện tử cần đốt

nóng các sợi đốt (một sợi ở đèn hai cực, ba cực đơn hoặc nhiều sợi ở các đèn điện tử kép), khi nhiệt độ các sợi đốt đạt đến một

mức độ nào đó, động năng của chúng thắng

sự liên kết của kim loại và sẵn sàng nhảy ra khỏi bề mặt kim loại của sợi đốt.

- Để điều khiển các đèn điện tử chân không, giữa các cực cần có một điện trường, chính các điện trường này đã tạo ra dòng điện

trong chân không: điện tử di chuyển đến nốt.

a-Đèn điện tử chân không ba cực

• Nếu là đèn điện tử hai cực:

Dòng điện tử đơn thuần di

chuyển từ ca-tốt đến a-nốt với

cường độ phụ thuộc vào điện

trường tạo ra (cùng các thông

số khác của đèn ảnh hưởng

đến)

• Nếu là đèn điện tử ba cực,

dòng điện này phụ thuộc vào

cực điều khiển (như hình),

điện trường cực điều khiển sẽ

quyết định đến cường độ

dòng điện đi đến a-nốt

- Đèn điện tử hai cực (tương đương điốt): nắn điện, tách sóng

- Đèn điện tử chân không ba cực (tương tự các

transistor bán dẫn): khuyếch đại, tạo sóng, biến tần,

hiện sóng, chỉ thị báo hiệu, truyền hình, đo lường, tự

động

+ Đặt vào anốt và catốt một hiệu điện thế khoảng từ vài trăm đến vài nghìn volt.

+ Dưới tác dụng của hai cặp bản tụ điện (nằm ngang

và thẳng đứng), các electron bứt ra khỏi catốt, sẽ bị lệch và đập vào một điểm nào đó trên mặt huỳnh

quang làm điểm đó phát sáng.

* Nguyên lí hoạt động

+

+

+

+

-+

-+

+ Với nguyên tử có nguyên tử khối càng lớn thì hạt nhân càng nặng, càng nhiều lớp electron Cho nên khi electron mà xuyên vô được thì năng lượng

Hình ảnh chụp X quang tay người đeo nhẫn Ảnh chụp tia X một hộp sọ người

Hai loại kính hiển vi điện tử phổ biến nhất :

Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron

Microscope, viết tắt TEM)

Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron

Microscope, viết tắt SEM)

• Kính hiển vi điện tử là tên gọi chung của nhóm

thiết bị quan sát cấu trúc vi mô của vật rắn, hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng các hạt điện tử

được tăng tốc ở hiệu điện thế cao để quan sát

(khác với kính hiển vi quang học sử dụng sóng

ánh sáng để quan sát).

Hình ảnh đầu một con kiến

kính hiển vi điện

tử truyền

• Thiết bị kính hiển vi điện tử quét

Thử đoán xem đây là gì nhé ???

Còn nữa nè !!

Ảnh hiển vi điện tử độ phân giải cao chụp lớp phân cách Si/SiO2

• Kính hiển vi điện tử

quét được sử dụng

phổ biến hơn vì nó

cho ảnh có chiều

sâu, mẫu phân tích

dễ gia công hơn.

Ở sau lỗ có dòng các electron do catôt phát ra

và bay trong chân không

• Tia catôt truyền thẳng

Tia catôt làm phát quang một số chất khi

đập vào chúng

Vôi

Thí nghiệm minh hoạ

- +

Tia catôt mang năng lượng

Làm đen phim ảnh, huỳnh quang tinh thể, phát tia X, làm nóng vật, tác dụng lực lên vật

- +

Tia catôt phát ra vuông góc với mặt catôt, gặp

THỰC HIỆN

Các học sinh lớp 11 Lý Năm học 2009-2010

1 Nguyễn Thành Long

2 Đoàn Ngọc Hồng Minh

3 Mai Đình Xuân Nhật

THỰC HIỆN

Các học sinh lớp 11 Lý Năm học 2009-2010

1 Nguyễn Thành Long

2 Đoàn Ngọc Hồng Minh

3 Mai Đình Xuân Nhật